科學(xué)探究物質(zhì)的比熱容滬科版物理九年級上學(xué)期

第十三章內(nèi)能與熱機第二節(jié)科學(xué)探究：物質(zhì)的比熱容九年級物理PHYSICS1目錄DIRECTORY0102探究物質(zhì)吸熱或放熱規(guī)律2物質(zhì)的比熱容01探究物質(zhì)吸熱或放熱規(guī)律3一、內(nèi)能跟溫度的關(guān)系？同一物體________、內(nèi)能大。溫度高二、改變內(nèi)能的兩種方式

熱傳遞做功熱傳遞和做功改變物體內(nèi)能是__________的等效三、什么叫熱傳遞？物體之間存在溫度差，高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量的過程叫熱傳遞。4復(fù)習(xí)你知道嗎?新疆地區(qū)有句諺語叫做“早穿皮襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜”，你知道其中的道理嗎？5中午，沙子很燙而海水很涼。傍晚，沙子變涼了而海水卻還很溫暖。為什么海水和沙子在同一時刻的溫度不一樣？6（1）燒開一壺水與燒開半壺水需要的熱量一樣多嗎？（2）把一壺水燒開與燒成溫水需要的熱量一樣多嗎？（3）將質(zhì)量相同的銅塊和鐵塊加熱，升高相同的溫

度，需要的熱量一樣多嗎？7提問煤氣灶燒水加熱銅塊和鐵塊鐵塊銅塊我猜想我猜到物質(zhì)吸收（或放出）熱量的多少，除了與物質(zhì)的質(zhì)量和溫度變化有關(guān)外，還可能與什么有關(guān)？可能與物質(zhì)的種類有關(guān)。81.實驗中對煤油和水的質(zhì)量有什么要求？2.如何使物體吸熱相同？3.如何比較物體吸熱多少？4.如何比較水和煤油哪個吸熱本領(lǐng)大？加熱時間相同升溫慢升溫相同加熱時間長吸熱相同比升溫升溫相同比吸熱（轉(zhuǎn)化法）加熱方法、時間相同看加熱時間實驗設(shè)計9一、探究物質(zhì)吸熱或放熱規(guī)律方案一：取等質(zhì)量的水和煤油，加熱相同的時間（吸收相等的熱量）后，比較溫度的變化。方案二：取等質(zhì)量的水和煤油，使其升高相同的溫度，比較加熱的時間（吸收熱量的多少)。實驗方案實驗方法控制變量法：1、質(zhì)量相同2、初溫相同轉(zhuǎn)換法：加熱時間表示吸熱的多少3、加熱的熱源要相同10根據(jù)猜想設(shè)計實驗

11探究物質(zhì)吸熱性質(zhì)的實驗裝置圖溫度計攪拌器水溫度計煤油攪拌器12

溫度計可不可以充當(dāng)攪拌器？

攪拌器的作用？不可以，因為溫度計的玻璃泡非常薄，易破碎。使液體受熱均勻

實驗中需要天平（或量筒和密度表），為什么？取相同質(zhì)量的水和煤油注意的問題131.實驗時，為什么水和煤油的初溫、質(zhì)量要相同？答：應(yīng)用控制變量法，只有在初溫、質(zhì)量相同時才有可比性；才可以在實驗過程中根據(jù)溫度計的讀數(shù)（末溫），看出溫度變化是否相等；2.實驗過程中為什么要選用兩個相同的酒精燈?答:在相同的時間內(nèi)，酒精燈燃燒放出的熱量相等，水和煤油吸收熱量相等。3.怎樣知道水和煤油吸收的熱量是否相等？答：比較加熱時間的長短，加熱時間長的，吸收的熱量多。14實驗表格與數(shù)據(jù)液體名稱質(zhì)量m

/g初溫t1/℃末溫t2/℃加熱時間t/min吸收熱量的情況水100205010多煤油10020505少表一的數(shù)據(jù)說明質(zhì)量相同的水和煤油升高相同的溫度所吸收的熱量_________。不同的15液體名稱質(zhì)量m

/g初溫t1/℃末溫t2/℃加熱時間t/min吸收熱量的情況水100205010相同煤油100208010相同表二的數(shù)據(jù)說明質(zhì)量相同的水和煤油吸收相同的熱量時升高的溫度________。不同的16各組實驗數(shù)據(jù)可能有較大的差異。原因之一：是實驗中所使用的酒精燈在相同的時間內(nèi)供給的熱量有差異，因此，實際上研究對象在單位時間內(nèi)吸收的熱量并不完全相等；原因之二：是實驗中有熱量損失；原因之三：是所取液體各組之間有差異；原因之四：是各組溫度計的準(zhǔn)確程度不同；原因之五：是各組所用器材有差異等。反思評估171、調(diào)整火焰盡可能的相同；4、溫度計盡量使用同一規(guī)格；改進(jìn)措施：2、燒杯加蓋，并在相同的環(huán)境下實驗；3、取液體時要用滴管，盡可能的取相同；5、實驗器材選用同一規(guī)格。18實驗后的思考

實驗后的思考,往往比實驗本身更重要。

——牛頓1、水和煤油誰的吸熱能力強？

2、如何科學(xué)地比較不同物質(zhì)的這種特性？1902物質(zhì)的比熱容20其實很簡單，就是采用比較單位質(zhì)量、升高1℃的水和煤油吸熱的多少來比較它們的吸熱能力。比熱容(C)──單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度每升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量的多少為該物質(zhì)的比熱容．單位：焦/(千克·攝氏度)J/（kg·℃）讀作：焦耳每千克攝氏度符號：C21二、比熱容比熱容的計算公式（升溫時）Q:吸收的熱量m：物體質(zhì)量t1：物體初溫t2：物體末溫比熱容的計算公式（降溫時）

物理學(xué)規(guī)定：比熱容的大小等于一定質(zhì)量的某種物質(zhì)在溫度升高（或降低）時吸收（或放出）的熱量與它的質(zhì)量和升高（或降低）溫度的乘積之比。Q=cm△t22水的比熱容是__________________它的物理意義是：_________________________________________________________________4.2×103J/(kg·℃) 1kg的水溫度每升高(降低)1℃,吸收(或放出)熱量是4.2×103J比熱容是物質(zhì)的一種特性，就像密度是物質(zhì)的特性一樣，同種物質(zhì)的比熱容是一定的，不隨物體吸收或放出的熱量多少、質(zhì)量、升高或降低的溫度而改變。比熱容的物理意義：23比熱容的實質(zhì)（1）反映了物質(zhì)吸熱放熱的本領(lǐng)；（2）物質(zhì)對冷熱反應(yīng)的靈敏程度；比熱容越大，吸熱或放熱本領(lǐng)越強比熱容越小，對冷熱反應(yīng)越靈敏比熱是物質(zhì)的特性之一.1.一滴水和一盆水的比熱容誰大？2.把一根鐵絲截為長短不同的兩段，哪段鐵絲的比熱容大些？24分析比熱容表，可以找出哪些規(guī)律？J/(kg·℃)水4.2×103鋁0.88×103酒精2.4×103干水泥0.84×103煤油2.1×103鐵、鋼0.46×103冰2.1×103銅0.39×103蓖麻油1.8×103水銀0.14×103砂石0.92×103鉛0.13×1031.比熱容是物質(zhì)的一種特性，不同物質(zhì)的比熱容一般不同。2.液體的比熱容比固體大。3.水的比熱容最大。4.物質(zhì)的比熱容不僅與物質(zhì)和種類有關(guān)，同時還與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)，如水的比熱容與冰的比熱容就不相等；25比一比，看誰最聰明？1、人們選擇用水給發(fā)動機冷卻，用水取暖，這是為什么？水的比熱容大，在質(zhì)量一定的條件下水升高（或降低）一定溫度吸熱（或放熱）較多，用水做冷卻劑或取暖效果好。26272、體溫計中為什么用水銀作測溫介質(zhì)？用水可以嗎？水銀的比熱容小，對溫度的變化反應(yīng)靈敏，水的比熱容大，對溫度變化反應(yīng)不靈敏。

沿海地區(qū)多水，由于水的比熱容比砂石大，在吸收或放出同樣的熱量時，海水升高或降低的溫度較小。白天在受太陽照射條件相同時，沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)溫升慢。夜晚放熱，沿海地區(qū)溫度降低也少。所以一天之中，沿海地區(qū)溫度變化小，內(nèi)陸地區(qū)溫度變化大。同理，在一年之中夏季內(nèi)陸比沿海炎熱，冬季內(nèi)陸比沿海寒冷。3、沙漠地帶晝夜溫差很大，而沿海地區(qū)晝夜溫差不大，這是什么原因？284、為什么海水和沙子在同一時刻的溫度不一樣？在同樣的太陽照射下，海水和沙子吸收的熱量相同，由于海水的比熱容比沙子的比熱容大，所以海水升溫比沙子慢；沒有日照時，海水降溫比沙子慢。因此同一時刻海水和沙子溫度不一樣。29(2)夜晚的陸風(fēng)多是從______吹向______.海陸風(fēng)的形成陸風(fēng)海風(fēng)(1)白天的海風(fēng)多是從______吹向_______.海面陸地海面陸地30水稻是喜溫作物，在每年三四月份育秧時，為了防止霜凍，傍晚常常在秧田里灌一些水過夜，第二天太陽升起后，再把秧田里的水放掉，你能解釋原因嗎？傍晚灌水，因水的比熱容大，放熱降溫慢，防止秧苗受凍；白天放水，因稻田比熱容小，吸熱升溫快，利于秧苗生長.31新疆有句諺語：

“早穿皮襖午穿紗圍著火爐吃西瓜”你現(xiàn)在能說出它的道理！這是對沙漠氣候的生動描述。白天，當(dāng)太陽照射到沙漠時，由于砂石的比熱容較小，砂石吸收熱量后，其溫度會迅速升高；而到傍晚，砂石要放出熱量，由于砂石的比熱容較小，砂石的溫度會馬上下降，溫度很低，所以沙漠氣候溫差變化很大。32生活·物理·社會（1）什么是熱島效應(yīng)？（2）熱島效應(yīng)產(chǎn)生的原因是什么？城市熱島效應(yīng)是指城市中的氣溫明顯高于外圍郊區(qū)的現(xiàn)象。1.受城市下墊面特性的影響。2.受人工熱源的影響3.城市里中綠地、林木和水體的減少也是一個主要原因4.城市中的大氣污染也是一個重要原因。

33（3）你能想到什么辦法抑制熱島效應(yīng)產(chǎn)生的危害？1、控制使用空調(diào)器，提高建筑物隔熱材料的質(zhì)量，以減少人工熱量的排放；改善市區(qū)道路的保水性性能。

2、建筑物淡色化以增加熱量的反射。

3、提高能源的利用率，改燃煤為燃?xì)狻?/p>

4、此外，“透水性公路鋪設(shè)計劃”，即用透水性強的新型柏油鋪設(shè)公路，以儲存雨水，降低路面溫度。

5、形成環(huán)市水系，調(diào)節(jié)市區(qū)氣候。34（4）什么是溫室效應(yīng)？溫室效應(yīng)主要是由于現(xiàn)代化工業(yè)社會過多燃燒煤炭、石油和天然氣，這些燃料燃燒后放出大量的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入大氣造成的。35“城市尚余三伏熱，秋光先到野人家”，說明在陸游那個時代，人們就已深究到城市暖于郊區(qū)。分析城市“熱島效應(yīng)”的主要原因，一是工廠、交通工具排放出大量的_______；二是建筑群、馬路中的砂石、水泥的_________小，在相同日照條件下溫度上升更明顯；三是城市水面小，水的_______、吸熱少；四是樓群林立，難以形成空氣______

。熱量比熱容蒸發(fā)少對流36例題1：在20℃室溫下，燒開一壺5Kg的水，大約需要吸收多少熱量？

解:Q吸=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×（100℃-20℃）=1.68×106J

答：大約需要吸收的熱量為1.68×106J。已知：t1=20℃

t2=100℃

m=5kgc=4.2×103J/(kg·°C)求：Q吸37三、熱量的計算例題2：質(zhì)量為2kg的沸水（100℃），溫度降低了60℃，水放出了多少熱量？解：Q放=cm(t1-t2)

＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×60℃

＝5.04×105J

答：水放出了5.04╳105J熱量已知：t1-t2=60℃，m=2kg，c=4.2×103J/(kg·0C)求：Q放38例題3：質(zhì)量是1kg的鋁壺內(nèi)裝有25℃的3kg水在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將水燒開。壺和水共吸收了多少熱量？【c鋁=0.88×103J/(kg·℃)】已知：t1=25℃，t2=100℃，m1=1kg,m2=3kg,c水=4.2×103J/(kg·

℃)c鋁=0.88×103J/(kg·℃)求：Q總39解：鋁壺吸熱Q吸1=c鋁m1(t2-t1)＝0.88×103J/（kg·℃）×1kg×（100℃－25℃）＝6.6×104J

水吸熱Q吸2=c水m2（t2-t1）

＝4.2×103J/（kg·℃）×3kg×（100℃－25℃）＝9.45×105J

Q總＝Q吸1＋Q吸2＝6.6×104J＋9.45×105J＝1.011×106J答：壺和水共吸收了1.011×106J的熱量。40例題4：某同學(xué)將一杯質(zhì)量是200ｇ、溫度是5℃的冷水和一杯質(zhì)量是100ｇ、溫度是85℃的熱水兌在一起，混合后的水溫度最高是多少？41已知：ｍ1=200ｇ=0.2Kgｔ1=5℃ｍ2=100ｇｔ2=85℃求：混合合后的水溫為ｔ。解：冷水吸收的熱量：Q吸=ｃ水ｍ1(ｔ－ｔ1)熱水放出的熱量：Q放=ｃ水ｍ2(ｔ2－ｔ)依題有Q吸=Q放，

解得：ｃ水ｍ1(ｔ－ｔ1)=ｃ水ｍ2(ｔ2－ｔ)答：略42例題5：在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，現(xiàn)有2Kg初溫為20℃的水，吸收了7.56×105J的熱量后，其最后的溫度為多少℃？已知：m=2Kgt1=20℃Q=7.56×105J

c=4.2×103J/(kg·℃)求：t24344解：由Q吸=cm△t得：

t2=t1+△t=20℃+90℃=110℃

∵在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下

∴水的溫度升高到100℃將不再上升．

答：水的溫度升高到100℃．例題6：一個鐵球的體積為10cm3，當(dāng)溫度從45℃升高到55℃時，吸收的熱量為，試判斷此鐵球是空心的還是實心的？如果是空心的，則空心部分體積為多少？[C鐵=0.46×103J/（kg·℃）

ρ鐵=7.9×103

kg/m3]已知：t1=45℃t2=55℃Q=

c鐵=4.6×103J/(kg·℃)ρ鐵=7.9×103

kg/m3

V球=10cm3求：（1）V鐵（2）V空45解：∵Q吸=c鐵m（t2-t1），∴∵V鐵＜V球，∴鐵球是空心的；

V空=V球-V鐵=10cm3-5cm3=5cm3．

答：此鐵球是空心的，空心部分的體積是5cm3．

46例題7：為了測定某種液體的比熱容，把質(zhì)量為100g的鋼塊從沸水取出（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）迅速投入質(zhì)量為100g，溫度為10℃的待測液體中，混合后的共同溫度為25℃，若不計熱量的損失，求這種液體的比熱容？（C鋼=0.46×103J/（Kg?℃）47已知：m鋼=100g=0.1Kgm液=100g=0.1Kgt1=100℃t2=25℃tˊ1=10℃C鋼=0.46×103J/（Kg·℃）求：c液解：Q放=C鋼m鋼（t1-t2）=0.46×103J/（Kg·℃）××（100℃－25℃）=3450JQ吸=Q放=3450JQ吸=c液m液（t2-tˊ1）

c液=Q吸/m液（t2-tˊ1）（25℃－10℃）=2.3×103J/（Kg·℃）答：略48例題8：已知液體甲的比熱容為C甲，液體乙的比熱容為C乙，如果兩種液體質(zhì)量按1：2混合，求混合后的液體的比熱容？（設(shè)甲乙不發(fā)生反應(yīng)）解：設(shè)甲乙兩種液體的混合后溫度升高1℃，

即△t=1℃.依題有m乙=2m甲，Q總=Q甲+Q乙∵Q吸=cm△t∴Q總=c甲m甲△t+c乙m乙△t=c混m總△t∴c混=（c甲m甲+c乙m乙）/(m甲+m乙)=(c甲+2c乙)/349分別用兩個完全相同的熱得快，同時給質(zhì)量和初始溫度都相同的A、B兩種液體加熱，它們的溫度隨時間變化的圖像如圖所示，誰的比熱容大？80。c溫度時間/min102020。cAB50課堂練習(xí)51由

，關(guān)于同一種物質(zhì)的比熱容c，下列說法正確的是（）A．若吸收的熱量增大一倍，則比熱容增大一倍B．若質(zhì)量增大一倍，則比熱容減至一半C．若加熱前后的溫度差增大一倍，則比熱容增大一倍D．無論質(zhì)量多大，比熱容都一樣D52夏天，海邊的晝夜溫差小，這是因為水的比熱容較大。下列現(xiàn)象中不能反映水的這一特性的是()A.北方供暖系統(tǒng)用水循環(huán)散熱B.春天